車両用衝突判定装置
【課題】 短時間で確実に衝突判定を行う
【解決手段】 車両用衝突判定装置１０を、車両の略中央部の中央部加速度センサ２１Ｃを有する中央部処理部１１と、右側部加速度センサ２１Ｒを有する右側部処理部１２と、左側部加速度センサ２１Ｌを有する左側部処理部１３と、差分演算部１４と、衝突判定部１５とを備えて構成した。差分演算部１４は、中央部加速度信号ＧCに対する中央部区間積分値ＶCと、右側部加速度信号ＧRに対する右側部区間積分値ＶR又は左側部加速度信号ＧLに対する左側部区間積分値ＶLとの差分ΔＶＲ又はΔＶＬを算出する。各側部処理部１２，１３は、各加速度信号ＧR，ＧLから所定の周波数帯域の加速度成分を抽出し、所定期間で積分して各基準データを算出する。衝突判定部１５は、各基準データと、各区間積分値ＶC，ＶR，ＶLと、各差分ΔＶＲ，ΔＶＬとに基づいて衝突判定を行う。
【解決手段】 車両用衝突判定装置１０を、車両の略中央部の中央部加速度センサ２１Ｃを有する中央部処理部１１と、右側部加速度センサ２１Ｒを有する右側部処理部１２と、左側部加速度センサ２１Ｌを有する左側部処理部１３と、差分演算部１４と、衝突判定部１５とを備えて構成した。差分演算部１４は、中央部加速度信号ＧCに対する中央部区間積分値ＶCと、右側部加速度信号ＧRに対する右側部区間積分値ＶR又は左側部加速度信号ＧLに対する左側部区間積分値ＶLとの差分ΔＶＲ又はΔＶＬを算出する。各側部処理部１２，１３は、各加速度信号ＧR，ＧLから所定の周波数帯域の加速度成分を抽出し、所定期間で積分して各基準データを算出する。衝突判定部１５は、各基準データと、各区間積分値ＶC，ＶR，ＶLと、各差分ΔＶＲ，ΔＶＬとに基づいて衝突判定を行う。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の衝突を判定する車両用衝突判定装置に係り、特に、車両の側面に対する衝突を判定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特開平１１−３２１５４８号公報に開示された衝突判定装置のように、車両の側面からの衝突を判定するために、車両の側方に加わる加速度を検出する複数の加速度センサを車両の内部に配置して、各加速度センサからの出力を所定時間について区間積分して、これらの区間積分値が所定の各閾値を超えた場合に衝突と判定して、例えばエアバックやシートベルト・プリテンショナ等の点火装置を起動して、エアバックを膨張させると共に、シートベルトを巻き込んで乗員を保護する衝突判定装置が知られている。この衝突判定装置では、加速度センサの出力の区間積分値が所定の下限閾値と上限閾値との間に停滞する時間が所定の閾時間を超える場合は、緩慢な車両移動を引き起こす斜め側方衝突と判定し、急激な車両移動を引き起こすほぼ真横からの側面衝突と区別して衝突判定を行っている。そして、この斜め側方衝突の判定は、車両の中央部又は側部の何れかに配置され、衝突発生箇所の近傍に位置する加速度センサの出力の区間積分値に基づいて行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の側面衝突において、例えばタイヤのホイール等のように車両本体に比べて相対的に剛性が高い部分に低速の衝突が生じた場合には、車両側面の変形はほとんど起こらずに車両の横移動が発生する。この場合、低速の衝突であるから車両内の乗員の慣性移動は小さく、さらに、車両側面が変形したとしても乗員に向かう変位は小さいため、エアバックやシートベルト・プリテンショナ等の乗員保護装置を起動させる必要は無いと判断できる。しかしながら、このような剛性が高い部分での低速衝突では、車両の各部に配置された加速度センサの出力の区間積分値は相対的に大きな変化を示し、車両側面が大きく変形して乗員保護装置を起動させた方が望ましい場合、例えば車両本体に対する中速での側面衝突の場合等と類似した変化、或いは、これを上回るような変化を示す場合がある。このため、特に衝突発生から短時間においては、車両の側部の高剛性部分での衝突と低剛性部分での衝突との両者を、明確に区別することが難しい場合がある。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車両の側面に対する衝突において、短時間で確実に衝突判定を行うことが可能な車両用衝突判定装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の車両用衝突判定装置（例えば、後述する実施の形態における車両用衝突判定装置１０）は、車両の前後方向と交差する方向に作用する加速度を検出する複数の加速度検出手段（例えば、後述する実施の形態における中央部加速度センサ２１Ｃ，右側部加速度センサ２１Ｒ，左側部加速度センサ２１Ｌ）と、前記複数の加速度検出手段のうち、衝突発生箇所の近傍に位置する前記加速度検出手段にて検出された衝突部加速度（例えば、後述する実施の形態における衝突側加速度信号ＧS）を、所定の第１の時間区間（例えば、後述する実施の形態における時間区間ΔＴ２）について区間積分する衝突部加速度積分手段（例えば、後述する実施の形態における積分処理部２４Ｒ及び積分処理部２４Ｌの何れか一方）と、前記複数の加速度検出手段のうち、前記衝突発生箇所の近傍以外に位置する前記加速度検出手段にて検出された非衝突部加速度（例えば、後述する実施の形態における非衝突側加速度信号ＧQ）を、所定の第２の時間区間（例えば、後述する実施の形態における時間区間ΔＴ１）について区間積分する非衝突部加速度積分手段（例えば、後述する実施の形態における積分処理部２４Ｃ）と、前記非衝突部加速度積分手段にて算出された非衝突部区間積分値（例えば、後述する実施の形態における非衝突側区間積分値ＶQ）と、前記衝突部加速度積分手段にて算出された衝突部区間積分値（例えば、後述する実施の形態における衝突側区間積分値ＶS）との、差分値（例えば、後述する実施の形態における差分ΔＶ）を算出する差分算出手段（例えば、後述する実施の形態における差分演算部１４）と、前記衝突部加速度から所定の周波数帯域（例えば、後述する実施の形態における１５０〜３００Ｈｚ）の周波数を有する加速度成分を抽出して、前記加速度成分を積分して基準データ（例えば、後述する実施の形態における積分値差分ＶAB）を算出する基準データ生成手段（例えば、後述する実施の形態における基準データ生成部２５Ｒ及び基準データ生成部２５Ｌの何れか一方）と、前記基準データ及び前記衝突部区間積分値及び前記差分値に基づいて衝突判定を行う衝突判定手段（例えば、後述する実施の形態における衝突判定部１５）とを備えたことを特徴としている。
【０００５】上記構成の車両用衝突判定装置によれば、例えば、衝突側の側部に配置された加速度センサの出力の区間積分値と、車両の中央部に配置された加速度センサの出力の区間積分値との差に基づいて衝突判定を行うことで、エアバックやシートベルト・プリテンショナ等の乗員保護装置を起動すべきか否かを、的確に判定することができる。例えば図１（ａ）に示した相対的に高速の側面衝突における速度変化を示す図のように、衝突側の側部に配置された加速度センサに対する速度変化（図１R>１（ａ）に示す実線Ｖ１）が、車両の中央部及び反対側の側部に配置された加速度センサに対する速度変化（順に、図１（ａ）に示す点線Ｖ０、実線Ｖ２）と比較して、大きく変化する場合には、乗員保護装置の起動を必要とする側面衝突が発生したと判定することができる。さらに、例えば図１（ｂ）に示した相対的に中速の側面衝突における速度変化を示す図のように、各加速度センサに対する速度変化が相対的に小さくなった場合であっても、衝突側の側部に配置された加速度センサに対する速度変化（図１（ｂ）に示す実線Ｖ１）は、車両の中央部及び反対側の側部に配置された加速度センサに対する速度変化（順に、図１（ｂ）に示す点線Ｖ０、実線Ｖ２）よりも大きくなっていることから、乗員保護装置の起動を必要とする側面衝突が発生したと判定することができる。
【０００６】また、例えば図１（ｃ）に示した剛性の高い位置での相対的に低速の側面衝突における速度変化を示す図のように、各加速度センサに対する速度変化が相対的に大きい場合であっても、衝突側の側部に配置された加速度センサに対する速度変化（図１（ｃ）に示す実線Ｖ１）と、車両の中央部及び反対側の側部に配置された加速度センサに対する速度変化（順に、図１（ｃ）に示す点線Ｖ０、実線Ｖ２）とが、ほぼ同様な変化を示す場合には、加速度センサの配置位置に起因した速度変化の相違は小さくなる。従って、車両内部の異なる位置に配置された加速度センサに対する区間積分値の差を、車両の変形度合いを示すパラメータとして、所定の閾値、例えば剛性の高い位置での低速側面衝突を排除する程度の値を設定しておくことで、例えば乗員保護装置を起動させる必要のない車両の横滑り等の状態と、乗員保護装置を起動させる必要がある中速や高速での側面衝突の状態とを、短時間に容易かつ確実に識別して衝突判定を行うことができる。
【０００７】しかも、衝突部加速度から所定の周波数帯域の周波数を有する加速度成分を抽出することで、各種の衝突モードに固有の周波数特性を利用して、発生した衝突事象を分類することができる。例えば車両本体の相対的に高剛性部分に対する衝突では、相対的に高い周波数領域に特徴的な加速度信号が発生し、逆に車両本体の相対的に低剛性部分に対する衝突では、例えば１００Ｈｚ以上のような、相対的に高い周波数領域に加速度信号が発生する頻度は低い。これにより、乗員保護装置の起動条件を詳細に設定することができ、的確なタイミングで作動させることができる。
【０００８】さらに、請求項２に記載の本発明の車両用衝突判定装置では、前記衝突判定手段は、前記基準データに対して設定された少なくとも１つ以上の所定の閾値（例えば、後述する実施の形態における閾差分値ΔＶTH）を有し、前記基準データが前記所定の閾値を境に分割される複数の領域の何れに位置するかを判定する基準データ判定手段（例えば、後述する実施の形態における積分値差分比較部４３、ステップＳ１３）と、前記衝突部区間積分値及び前記差分値に対して、前記基準データ判定手段による判定結果に応じて設定された複数の所定の閾衝突部区間積分値（例えば、後述する実施の形態における区間積分値α，ρ）及び閾差分値（例えば、後述する実施の形態における差分値β，ω，λ）を有し、前記衝突部区間積分値が前記所定の閾衝突部区間積分値を超え、かつ、前記差分値が前記所定の閾差分値を超えた場合、或いは、前記衝突部区間積分値が前記所定の閾衝突部区間積分値を超えた場合、又は、前記差分値が前記所定の閾差分値を超えた場合に衝突と判定する判定手段（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ１４，ステップＳ１６，ステップＳ１７）とを備えたことを特徴としている。
【０００９】上記構成の車両用衝突判定装置によれば、先ず、基準データの大きさによって発生した衝突モードを特定して、特定された各衝突モードに対して個別に設定された閾衝突部区間積分値及び閾差分値に基づいて衝突判定を行う。この場合、各衝突モードに応じて、判定条件を、衝突部区間積分値及び差分値の双方が所定の閾値（つまり、閾衝突部区間積分値及び閾差分値）を超えた場合に設定しても良いし、或いは、衝突部区間積分値及び差分値の何れか一方が所定の閾値を超えた場合に設定しても良い。これにより、先ず、基準データの大きさによって特定されただけの衝突モードに対して、衝突部区間積分値及び差分値に基づいて、より詳細に衝突モードを特定することができ、乗員保護装置の作動を適切に制御することができる。
【００１０】さらに、請求項３に記載の本発明の車両用衝突判定装置では、前記判定手段は、前記基準データが所定の閾値（例えば、後述する実施の形態における閾差分値ΔＶTH）よりも小さい場合であって、前記衝突部区間積分値が、相対的に小さな閾衝突部区間積分値（例えば、後述する実施の形態における区間積分値α）を超えた場合、又は、前記差分値が相対的に小さな閾差分値（例えば、後述する実施の形態における差分値β）を超えた場合に衝突と判定し、前記基準データが所定の閾値（例えば、後述する実施の形態においては、閾差分値ΔＶTHが兼ねる）よりも大きい場合であって、前記差分値が相対的に大きな閾差分値（例えば、後述する実施の形態における差分値λ）を超えた場合に衝突と判定し、前記基準データが所定の閾値よりも大きい場合であって、前記衝突部区間積分値が相対的に大きな閾衝突部区間積分値（例えば、後述する実施の形態における区間積分値ρ）を超えた場合、かつ、前記差分値が、前記相対的に大きな閾差分値よりも小さく、所定閾差分値（例えば、後述する実施の形態における差分値ω）よりも大きい場合に衝突と判定することを特徴としている。
【００１１】上記構成の車両用衝突判定装置によれば、例えば緩慢な車両移動を引き起こすような基準データが相対的に小さい場合には、相対的に小さな閾衝突部区間積分値又は閾差分値を超えた時点で乗員保護装置を起動させる。一方、例えば急激な車両移動を引き起こすような基準データが相対的に大きい場合には、相対的に大きな閾差分値を超えた時点で、車両の側部が大きく変形して乗員に向かい変位していると判断して、乗員保護装置を起動させる。ただし、相対的に大きな閾衝突部区間積分値を超える場合には、高速での衝突が起こっていると判断して、より小さな閾差分値を超えた時点で、乗員保護装置を起動させる。これにより、衝突発生から短時間であっても、適切に乗員保護装置の起動を制御することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る車両用衝突判定装置ついて添付図面を参照しながら説明する。図２は本発明の一実施形態に係る車両用衝突判定装置１０の構成図であり、図３は図２に示す車両用衝突判定装置１０の動作を示すブロック図である。本実施の形態による車両用衝突判定装置１０は、車両の略中央部に配置された中央部加速度センサ２１Ｃを有する中央部処理部１１と、互いに対向する車両の両側部のうち、一方の側部に配置された右側部加速度センサ２１Ｒを有する右側部処理部１２と、他方の側部に配置された左側部加速度センサ２１Ｌを有する左側部処理部１３と、差分演算部１４と、衝突判定部１５と、起動信号発生部１６とを備えて構成されている。
【００１３】中央部処理部１１は、中央部加速度センサ２１Ｃと、Ａ／Ｄ変換部２２Ｃと、フィルタ処理部２３Ｃと、積分処理部２４Ｃとを備えて構成されている。右側部処理部１２及び左側部処理部１３は、例えば同様の構成を有しており、順に、右側部加速度センサ２１Ｒ，左側部加速度センサ２１Ｌと、Ａ／Ｄ変換部２２Ｒ，２２Ｌと、フィルタ処理部２３Ｒ，２３Ｌと、積分処理部２４Ｒ，２４Ｌと、基準データ生成部２５Ｒ，２５Ｌとを備えて構成されている。各加速度センサ２１Ｃ，２１Ｒ，２１Ｌは、車両の前後方向と交差する方向、例えば車両の左右方向に作用する加速度の大きさに応じた電圧レベルの中央部加速度信号ＧC，右側部加速度信号ＧR，左側部加速度信号ＧLを出力する。
【００１４】Ａ／Ｄ変換部２２Ｃ，２２Ｒ，２２Ｌは、例えばローパスフィルタ等からなり、各加速度センサ２１Ｃ，２１Ｒ，２１Ｌから出力される各加速度信号ＧC，ＧR，ＧLをデジタル信号に変換して、新たに各加速度信号ＧC，ＧR，ＧLとして出力する。フィルタ処理部２３Ｃ，２３Ｒ，２３Ｌは、各Ａ／Ｄ変換部２２Ｃ，２２Ｒ，２２Ｌから出力される各加速度信号ＧC，ＧR，ＧLからノイズ成分である高周波成分を除去する。積分処理部２４Ｃ，２４Ｒ，２４Ｌは、各フィルタ処理部２３Ｃ，２３Ｒ，２３Ｌから出力される各加速度信号ＧC，ＧR，ＧLを、所定の時間区間について積分して中央部区間積分値ＶC，右側部区間積分値ＶR，左側部区間積分値ＶLを算出する。
【００１５】基準データ生成部２５Ｒ，２５Ｌのそれぞれは、例えば図３に示すように、異なる周波数が通過可能に設定された２つのローパスフィルタ３１，３２と、これら２つのローパスフィルタ３１，３２から出力される各加速度信号ＧA，ＧBを積分して、各積分値ＶA，ＶBを算出する２つの積分手段３３，３４と、積分値ＶAから積分値ＶBを減算して積分値差分ＶABを算出する積分差算出手段３５とを備えて構成されている。なお、２つのローパスフィルタ３１，３２にて通過可能な周波数に対して、例えばローパスフィルタ３１は、ローパスフィルタ３２よりも高い周波数まで通過可能に設定されており、例えばローパスフィルタ３１は３００Ｈｚ以下に設定され、例えばローパスフィルタ３２は１５０Ｈｚ以下に設定されている。
【００１６】差分演算部１４は、中央部処理部１１にて算出された中央部区間積分値ＶCと右側部処理部１２にて算出された右側部区間積分値ＶRとの差分ΔＶＲ、及び中央部区間積分値ＶCと左側部処理部１３にて算出された左側部区間積分値ＶLとの差分ΔＶＬとを算出する。衝突判定部１５は、各加速度信号ＧC，ＧR，ＧLと、各区間積分値ＶC，ＶR，ＶLと、各差分ΔＶＲ，ΔＶＬとに基づいて衝突判定を行う。起動信号発生部１６は、衝突判定部１５での判定結果に応じて、例えばエアバックやシートベルト・プリテンショナ等の乗員保護装置を作動させるための起動信号を発生する。
【００１７】本実施の形態による車両用衝突判定装置１０は上記構成を備えており、次に、この車両用衝突判定装置１０の動作について添付図面を参照しながら説明する。図４は車両用衝突判定装置１０の動作を示すフローチャートであり、図５は衝突判定処理において参照される各基準データを示すグラフ図である。
【００１８】先ず、図４に示すステップＳ０１において、中央部処理部１１の中央部加速度センサ２１Ｃから出力される中央側加速度信号ＧCにフィルタ処理を行い、ノイズ成分である高周波成分を除去する。なお、このフィルタ処理にて通過させる周波数は、例えば２００Ｈｚ以下に設定され、より好ましくは１００〜１５０Ｈｚ以下に設定されている。
【００１９】次に、ステップＳ０２において、中央部加速度信号ＧCが所定の加速度Ｇ1よりも大きいか否かを判定する。すなわち、図３に示す中央側比較部４１にて、中央部加速度信号ＧCから所定の加速度Ｇ1を減算して得た値が、ゼロよりも大きいか否かを判定する。この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０１に進む。一方、判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０３に進み、フィルタ処理後の中央部加速度信号ＧCを、所定の時間区間ΔＴ１について時間積分して、中央部区間積分値ＶCを算出する。
【００２０】また、上述したステップＳ０１〜ステップＳ０３の処理とは独立して平行に、以下のステップＳ０４〜ステップＳ０６の処理を行う。先ず、図４に示すステップＳ０４において、右側部処理部１２の右側部加速度センサ２１Ｒ及び左側部処理部１３の左側部加速度センサ２１Ｌのうちの何れか一方であって、衝突発生箇所の近傍に位置する衝突側加速度センサから出力される衝突側加速度信号ＧSにフィルタ処理を行い、ノイズ成分である高周波成分を除去する。なお、このフィルタ処理にて通過させる周波数は、例えば２００Ｈｚ以下に設定され、より好ましくは１００〜１５０Ｈｚ以下に設定されている。
【００２１】次に、ステップＳ０５において、衝突側加速度信号ＧSが所定の加速度Ｇ0よりも大きいか否かを判定する。すなわち、図３に示す衝突側比較部４２にて、衝突側加速度信号ＧSから所定の加速度Ｇ0を減算して得た値が、ゼロよりも大きいか否かを判定する。この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０４に進む。一方、判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０６に進み、フィルタ処理後の衝突側加速度信号ＧSを、所定の時間区間ΔＴ２について時間積分して、衝突側区間積分値ＶSを算出する。そして、ステップＳ０７において、衝突側区間積分値ＶSから中央部区間積分ＶCを減算して得た値を差分ΔＶとする。
【００２２】さらに、上述したステップＳ０１〜ステップＳ０７の処理とは独立して平行に、以下のステップＳ０８〜ステップＳ１２の処理を行う。先ず、図４に示すステップＳ０８において、衝突側加速度センサから出力される衝突側加速度信号ＧSにフィルタ処理を行い、例えば３００Ｈｚ以下の周波数で構成される加速度信号ＧAを出力する。次に、ステップＳ０９において、この加速度信号ＧAを時間積分して、積分値ＶAを算出する。
【００２３】また、図４に示すステップＳ１０において、衝突側加速度センサから出力される衝突側加速度信号ＧSにフィルタ処理を行い、例えば１５０Ｈｚ以下の周波数で構成される加速度信号ＧBを出力する。次に、ステップＳ１１において、この加速度信号ＧBを時間積分して、積分値ＶBを算出する。そして、ステップＳ１２において、積分値ＶAから積分値ＶBを減算して積分値差分ＶABを算出する
【００２４】そして、ステップＳ１３において、図３に示す積分値差分比較部４３にて、積分値差分ＶABが所定の閾差分値ΔＶTHより大きいか否かを判定する。この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１４に進み、図３に示す第１区間積分値比較部４４及び第１差分比較部４５にて、衝突側区間積分値ＶSが後述する所定の区間積分値αより大きいか否か、又は、差分ΔＶが後述する所定の差分値βより大きいか否かを判定する。この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０３に進む。一方、判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１５に進み、例えばエアバックやシートベルト・プリテンショナ等の乗員保護装置を作動させるための起動信号を出力して、一連の処理を終了する。
【００２５】一方、ステップＳ１３での判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１６に進み、図３に示す差分比較部４６にて、差分ΔＶが後述する所定の差分値λより大きいか否かを判定する。この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１５に進み、一連の処理を終了する。一方、ステップＳ１６での判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１７に進み、図３に示す第２区間積分値比較部４７及び第２差分比較部４８にて、衝突側区間積分値ＶSが後述する所定の区間積分値ρより大きく、かつ、差分ΔＶが後述する所定の差分値ωより大きいか否かを判定する。この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１５に進み、一連の処理を終了する。一方、判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述したステップＳ０６に進む。
【００２６】なお、図５に示すように、所定の区間積分値α，ρは、例えばα＜ρに設定され、所定の差分値β，ω，λは、例えばβ＜ω＜λに設定されている。すなわち、ステップＳ０８〜ステップＳ１２においては、衝突側加速度センサから出力される衝突側加速度信号ＧSのうち、相対的に高い周波数領域における加速度の積分値（上述した積分値差分ＶAB）が算出され、ステップＳ１３において、この積分値が所定の閾差分値ΔＶTHと比較されることで、例えば車両本体の相対的に低剛性部分に対する斜め側方衝突のように、緩慢な車両移動を引き起こす場合（ステップＳ１３のＮＯ側）であるか、或いは、例えば車両本体の相対的に高剛性部分に対する側面衝突のように、急激な車両移動を引き起こす場合（ステップＳ１３のＹＥＳ側）であるか否かを判定する。つまり、例えば車両本体の相対的に高剛性部分に対する側面衝突では、相対的に高い周波数領域に特徴的な加速度信号が発生し、例えば車両本体の相対的に低剛性部分に対する斜め側方衝突等では、例えば１００Ｈｚ以上のような、相対的に高い周波数領域に加速度信号が発生する頻度は低い。
【００２７】そして、緩慢な車両移動を引き起こす場合には、車両の側部変形が相対的に大きいと判断して、相対的に小さな区間積分値α又は差分値βを超えた時点で、乗員保護装置を起動させる。一方、急激な車両移動を引き起こす場合であっても、衝突側区間積分値ＶSと中央部区間積分値ＶCとの差が、所定の差分値λを上回るほどに大きい場合には、車両の側部が大きく変形して乗員に向かい変位していると判断して、乗員保護装置を起動させる。ただし、衝突側区間積分値ＶSが、所定の区間積分値ρを上回るほどに大きい場合には、高速での衝突が起こっていると判断して、所定の差分値λよりも小さな差分値ωにて、乗員保護装置を起動させる。
【００２８】上述したように、本実施の形態による車両用衝突判定装置１０によれば、中央部区間積分値ＶCと衝突側区間積分値ＶSとの差分ΔＶ、及び衝突側区間積分値ＶSに基づいて衝突判定を行うため、例えば車両全体が横滑りするような場合であって乗員保護装置を起動させる必要がない場合と、例えば車両の側部が大きく変形して乗員に向かい変位するような場合であって乗員保護装置を起動させる必要がある場合とを、明確に判別することができ、衝突発生から短時間であっても、適切なタイミングで乗員保護装置を起動させることができる。しかも、衝突側加速度信号ＧSから所定の周波数帯域の周波数を有する加速度成分を抽出することで、各種の衝突モードに固有の周波数特性を利用して、発生した衝突事象を詳細に分類することができ、各種の衝突事象に対して的確なタイミングで乗員保護装置を作動させることができる。
【００２９】なお、上述した本実施形態においては、積分値差分ＶABに対して、１つの閾差分値ΔＶTHを設定したが、これに限定されず、複数の閾差分値ΔＶTH1，…，ΔＶTHnを設定しても良い。この場合は、衝突側加速度信号ＧSと、中央側区間積分値ＶCと衝突側区間積分ＶSとの差分ΔＶと、衝突側区間積分ＶSとに対して、より詳細な判定基準によて衝突を判定することができ、例えばエアバックやシートベルト・プリテンショナ等の乗員保護装置を作動させるタイミングを、各衝突事象に応じて適切に設定することができる。
【００３０】また、上述した本実施形態においては、衝突側区間積分値ＶSから中央部区間積分ＶCを減算して得た値を差分ΔＶとしたが、これに限定されず、右側部処理部１２の右側部加速度センサ２１Ｒ及び左側部処理部１３の左側部加速度センサ２１Ｌのうちの何れか他方であって、衝突発生箇所に対向する側部に位置する非衝突側加速度センサから出力される非衝突側加速度信号ＧQにフィルタ処理を行い、所定の時間区間ΔＴ１について時間積分して得た非衝突側区間積分値ＶQを、衝突側区間積分値ＶSから減算して差分ΔＶを算出しても良い。この場合は、車両に右側部処理部１２及び左側部処理部１３を備えていれば良く、中央部処理部１１を省略することができ、車両用衝突判定装置１０の製作費用を削減することができる。
【００３１】なお、上述した本実施の形態においては、各基準データ生成部２５Ｒ，２５Ｌは、共に、２つのローパスフィルター３１，３２を備えるとしたが、これに限定されず、例えば、所定の周波数帯域にある周波数の信号のみを通過させる帯域通過フィルター等を備えていても良い。この場合は、帯域通過フィルターから出力される各加速度信号ＧR，ＧLの絶対値を積分して各積分値ＶGR，ＶGLを算出する。なお、上述した本実施の形態においては、衝突側加速度信号ＧSに対する積分区間を時間区間ΔＴ２とし、中央部加速度信号ＧCに対する積分区間を時間区間ΔＴ１としたが、時間区間ΔＴ１と時間区間ΔＴ２との大小関係は、特に限定されず、例えばΔＴ１＝ΔＴ２として、互いに等しい時間区間としても良い。さらに、所定の加速度Ｇ0と加速度Ｇ1との大小関係は、特に限定されず、例えばＧ0＝Ｇ1や、その他の関係であっても良い。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の本発明の車両用衝突判定装置によれば、衝突側の側部に配置された加速度センサの出力の区間積分値と、車両の中央部に配置された加速度センサの出力の区間積分値との差に基づいて衝突判定を行うことで、衝突発生から短時間であっても、エアバックやシートベルト・プリテンショナ等の乗員保護装置を起動すべきか否かを、的確に判定することができる。しかも、衝突部加速度から所定の周波数帯域の周波数を有する加速度成分を抽出することで、各種の衝突モードに固有の周波数特性を利用して、発生した衝突事象を詳細に特定することができ、各種の衝突事象に対して的確なタイミングで乗員保護装置を作動させることができる。さらに、請求項２に記載の本発明の車両用衝突判定装置によれば、先ず、基準データの大きさによって特定されただけの衝突モードに対して、衝突部区間積分値及び差分値に基づいて、より詳細に衝突モードを特定することができ、乗員保護装置の作動を適切に制御することができる。さらに、請求項３に記載の本発明の車両用衝突判定装置によれば、衝突発生から短時間であっても、より一層、適切に乗員保護装置の起動を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は相対的に高速の側面衝突における速度変化を示す図であり、（ｂ）は相対的に中速の側面衝突における速度変化を示す図であり、（ｃ）は剛性の高い位置での相対的に低速の側面衝突における速度変化を示す図である。
【図２】 本発明の一実施形態に係る車両用衝突判定装置の構成図である。
【図３】 図２に示す車両用衝突判定装置の動作を示すブロック図である。
【図４】 図２に示す車両用衝突判定装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】 衝突判定処理において参照される各基準データを示すグラフ図である。
【符号の説明】
１０ 車両用衝突判定装置
１４ 差分演算部（差分算出手段）
１５ 衝突判定部（衝突判定手段）
２１Ｃ 中央部加速度センサ（加速度検出手段）
２１Ｒ 右側部加速度センサ（加速度検出手段）
２１Ｌ 左側部加速度センサ（加速度検出手段）
２４Ｃ 積分処理部（非衝突部加速度積分手段）
２４Ｒ，２４Ｌ 積分処理部（衝突部加速度積分手段）
２５Ｒ，２５Ｌ 基準データ生成部（基準データ生成手段）
３３ 加速度比較部（衝突部加速度判定手段）
４３ 積分値差分比較部（基準データ判定手段）
ステップＳ１３（基準データ判定手段）
ステップＳ１４，ステップＳ１６，ステップＳ１７（判定手段）
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の衝突を判定する車両用衝突判定装置に係り、特に、車両の側面に対する衝突を判定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特開平１１−３２１５４８号公報に開示された衝突判定装置のように、車両の側面からの衝突を判定するために、車両の側方に加わる加速度を検出する複数の加速度センサを車両の内部に配置して、各加速度センサからの出力を所定時間について区間積分して、これらの区間積分値が所定の各閾値を超えた場合に衝突と判定して、例えばエアバックやシートベルト・プリテンショナ等の点火装置を起動して、エアバックを膨張させると共に、シートベルトを巻き込んで乗員を保護する衝突判定装置が知られている。この衝突判定装置では、加速度センサの出力の区間積分値が所定の下限閾値と上限閾値との間に停滞する時間が所定の閾時間を超える場合は、緩慢な車両移動を引き起こす斜め側方衝突と判定し、急激な車両移動を引き起こすほぼ真横からの側面衝突と区別して衝突判定を行っている。そして、この斜め側方衝突の判定は、車両の中央部又は側部の何れかに配置され、衝突発生箇所の近傍に位置する加速度センサの出力の区間積分値に基づいて行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の側面衝突において、例えばタイヤのホイール等のように車両本体に比べて相対的に剛性が高い部分に低速の衝突が生じた場合には、車両側面の変形はほとんど起こらずに車両の横移動が発生する。この場合、低速の衝突であるから車両内の乗員の慣性移動は小さく、さらに、車両側面が変形したとしても乗員に向かう変位は小さいため、エアバックやシートベルト・プリテンショナ等の乗員保護装置を起動させる必要は無いと判断できる。しかしながら、このような剛性が高い部分での低速衝突では、車両の各部に配置された加速度センサの出力の区間積分値は相対的に大きな変化を示し、車両側面が大きく変形して乗員保護装置を起動させた方が望ましい場合、例えば車両本体に対する中速での側面衝突の場合等と類似した変化、或いは、これを上回るような変化を示す場合がある。このため、特に衝突発生から短時間においては、車両の側部の高剛性部分での衝突と低剛性部分での衝突との両者を、明確に区別することが難しい場合がある。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車両の側面に対する衝突において、短時間で確実に衝突判定を行うことが可能な車両用衝突判定装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の車両用衝突判定装置（例えば、後述する実施の形態における車両用衝突判定装置１０）は、車両の前後方向と交差する方向に作用する加速度を検出する複数の加速度検出手段（例えば、後述する実施の形態における中央部加速度センサ２１Ｃ，右側部加速度センサ２１Ｒ，左側部加速度センサ２１Ｌ）と、前記複数の加速度検出手段のうち、衝突発生箇所の近傍に位置する前記加速度検出手段にて検出された衝突部加速度（例えば、後述する実施の形態における衝突側加速度信号ＧS）を、所定の第１の時間区間（例えば、後述する実施の形態における時間区間ΔＴ２）について区間積分する衝突部加速度積分手段（例えば、後述する実施の形態における積分処理部２４Ｒ及び積分処理部２４Ｌの何れか一方）と、前記複数の加速度検出手段のうち、前記衝突発生箇所の近傍以外に位置する前記加速度検出手段にて検出された非衝突部加速度（例えば、後述する実施の形態における非衝突側加速度信号ＧQ）を、所定の第２の時間区間（例えば、後述する実施の形態における時間区間ΔＴ１）について区間積分する非衝突部加速度積分手段（例えば、後述する実施の形態における積分処理部２４Ｃ）と、前記非衝突部加速度積分手段にて算出された非衝突部区間積分値（例えば、後述する実施の形態における非衝突側区間積分値ＶQ）と、前記衝突部加速度積分手段にて算出された衝突部区間積分値（例えば、後述する実施の形態における衝突側区間積分値ＶS）との、差分値（例えば、後述する実施の形態における差分ΔＶ）を算出する差分算出手段（例えば、後述する実施の形態における差分演算部１４）と、前記衝突部加速度から所定の周波数帯域（例えば、後述する実施の形態における１５０〜３００Ｈｚ）の周波数を有する加速度成分を抽出して、前記加速度成分を積分して基準データ（例えば、後述する実施の形態における積分値差分ＶAB）を算出する基準データ生成手段（例えば、後述する実施の形態における基準データ生成部２５Ｒ及び基準データ生成部２５Ｌの何れか一方）と、前記基準データ及び前記衝突部区間積分値及び前記差分値に基づいて衝突判定を行う衝突判定手段（例えば、後述する実施の形態における衝突判定部１５）とを備えたことを特徴としている。
【０００５】上記構成の車両用衝突判定装置によれば、例えば、衝突側の側部に配置された加速度センサの出力の区間積分値と、車両の中央部に配置された加速度センサの出力の区間積分値との差に基づいて衝突判定を行うことで、エアバックやシートベルト・プリテンショナ等の乗員保護装置を起動すべきか否かを、的確に判定することができる。例えば図１（ａ）に示した相対的に高速の側面衝突における速度変化を示す図のように、衝突側の側部に配置された加速度センサに対する速度変化（図１R>１（ａ）に示す実線Ｖ１）が、車両の中央部及び反対側の側部に配置された加速度センサに対する速度変化（順に、図１（ａ）に示す点線Ｖ０、実線Ｖ２）と比較して、大きく変化する場合には、乗員保護装置の起動を必要とする側面衝突が発生したと判定することができる。さらに、例えば図１（ｂ）に示した相対的に中速の側面衝突における速度変化を示す図のように、各加速度センサに対する速度変化が相対的に小さくなった場合であっても、衝突側の側部に配置された加速度センサに対する速度変化（図１（ｂ）に示す実線Ｖ１）は、車両の中央部及び反対側の側部に配置された加速度センサに対する速度変化（順に、図１（ｂ）に示す点線Ｖ０、実線Ｖ２）よりも大きくなっていることから、乗員保護装置の起動を必要とする側面衝突が発生したと判定することができる。
【０００６】また、例えば図１（ｃ）に示した剛性の高い位置での相対的に低速の側面衝突における速度変化を示す図のように、各加速度センサに対する速度変化が相対的に大きい場合であっても、衝突側の側部に配置された加速度センサに対する速度変化（図１（ｃ）に示す実線Ｖ１）と、車両の中央部及び反対側の側部に配置された加速度センサに対する速度変化（順に、図１（ｃ）に示す点線Ｖ０、実線Ｖ２）とが、ほぼ同様な変化を示す場合には、加速度センサの配置位置に起因した速度変化の相違は小さくなる。従って、車両内部の異なる位置に配置された加速度センサに対する区間積分値の差を、車両の変形度合いを示すパラメータとして、所定の閾値、例えば剛性の高い位置での低速側面衝突を排除する程度の値を設定しておくことで、例えば乗員保護装置を起動させる必要のない車両の横滑り等の状態と、乗員保護装置を起動させる必要がある中速や高速での側面衝突の状態とを、短時間に容易かつ確実に識別して衝突判定を行うことができる。
【０００７】しかも、衝突部加速度から所定の周波数帯域の周波数を有する加速度成分を抽出することで、各種の衝突モードに固有の周波数特性を利用して、発生した衝突事象を分類することができる。例えば車両本体の相対的に高剛性部分に対する衝突では、相対的に高い周波数領域に特徴的な加速度信号が発生し、逆に車両本体の相対的に低剛性部分に対する衝突では、例えば１００Ｈｚ以上のような、相対的に高い周波数領域に加速度信号が発生する頻度は低い。これにより、乗員保護装置の起動条件を詳細に設定することができ、的確なタイミングで作動させることができる。
【０００８】さらに、請求項２に記載の本発明の車両用衝突判定装置では、前記衝突判定手段は、前記基準データに対して設定された少なくとも１つ以上の所定の閾値（例えば、後述する実施の形態における閾差分値ΔＶTH）を有し、前記基準データが前記所定の閾値を境に分割される複数の領域の何れに位置するかを判定する基準データ判定手段（例えば、後述する実施の形態における積分値差分比較部４３、ステップＳ１３）と、前記衝突部区間積分値及び前記差分値に対して、前記基準データ判定手段による判定結果に応じて設定された複数の所定の閾衝突部区間積分値（例えば、後述する実施の形態における区間積分値α，ρ）及び閾差分値（例えば、後述する実施の形態における差分値β，ω，λ）を有し、前記衝突部区間積分値が前記所定の閾衝突部区間積分値を超え、かつ、前記差分値が前記所定の閾差分値を超えた場合、或いは、前記衝突部区間積分値が前記所定の閾衝突部区間積分値を超えた場合、又は、前記差分値が前記所定の閾差分値を超えた場合に衝突と判定する判定手段（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ１４，ステップＳ１６，ステップＳ１７）とを備えたことを特徴としている。
【０００９】上記構成の車両用衝突判定装置によれば、先ず、基準データの大きさによって発生した衝突モードを特定して、特定された各衝突モードに対して個別に設定された閾衝突部区間積分値及び閾差分値に基づいて衝突判定を行う。この場合、各衝突モードに応じて、判定条件を、衝突部区間積分値及び差分値の双方が所定の閾値（つまり、閾衝突部区間積分値及び閾差分値）を超えた場合に設定しても良いし、或いは、衝突部区間積分値及び差分値の何れか一方が所定の閾値を超えた場合に設定しても良い。これにより、先ず、基準データの大きさによって特定されただけの衝突モードに対して、衝突部区間積分値及び差分値に基づいて、より詳細に衝突モードを特定することができ、乗員保護装置の作動を適切に制御することができる。
【００１０】さらに、請求項３に記載の本発明の車両用衝突判定装置では、前記判定手段は、前記基準データが所定の閾値（例えば、後述する実施の形態における閾差分値ΔＶTH）よりも小さい場合であって、前記衝突部区間積分値が、相対的に小さな閾衝突部区間積分値（例えば、後述する実施の形態における区間積分値α）を超えた場合、又は、前記差分値が相対的に小さな閾差分値（例えば、後述する実施の形態における差分値β）を超えた場合に衝突と判定し、前記基準データが所定の閾値（例えば、後述する実施の形態においては、閾差分値ΔＶTHが兼ねる）よりも大きい場合であって、前記差分値が相対的に大きな閾差分値（例えば、後述する実施の形態における差分値λ）を超えた場合に衝突と判定し、前記基準データが所定の閾値よりも大きい場合であって、前記衝突部区間積分値が相対的に大きな閾衝突部区間積分値（例えば、後述する実施の形態における区間積分値ρ）を超えた場合、かつ、前記差分値が、前記相対的に大きな閾差分値よりも小さく、所定閾差分値（例えば、後述する実施の形態における差分値ω）よりも大きい場合に衝突と判定することを特徴としている。
【００１１】上記構成の車両用衝突判定装置によれば、例えば緩慢な車両移動を引き起こすような基準データが相対的に小さい場合には、相対的に小さな閾衝突部区間積分値又は閾差分値を超えた時点で乗員保護装置を起動させる。一方、例えば急激な車両移動を引き起こすような基準データが相対的に大きい場合には、相対的に大きな閾差分値を超えた時点で、車両の側部が大きく変形して乗員に向かい変位していると判断して、乗員保護装置を起動させる。ただし、相対的に大きな閾衝突部区間積分値を超える場合には、高速での衝突が起こっていると判断して、より小さな閾差分値を超えた時点で、乗員保護装置を起動させる。これにより、衝突発生から短時間であっても、適切に乗員保護装置の起動を制御することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る車両用衝突判定装置ついて添付図面を参照しながら説明する。図２は本発明の一実施形態に係る車両用衝突判定装置１０の構成図であり、図３は図２に示す車両用衝突判定装置１０の動作を示すブロック図である。本実施の形態による車両用衝突判定装置１０は、車両の略中央部に配置された中央部加速度センサ２１Ｃを有する中央部処理部１１と、互いに対向する車両の両側部のうち、一方の側部に配置された右側部加速度センサ２１Ｒを有する右側部処理部１２と、他方の側部に配置された左側部加速度センサ２１Ｌを有する左側部処理部１３と、差分演算部１４と、衝突判定部１５と、起動信号発生部１６とを備えて構成されている。
【００１３】中央部処理部１１は、中央部加速度センサ２１Ｃと、Ａ／Ｄ変換部２２Ｃと、フィルタ処理部２３Ｃと、積分処理部２４Ｃとを備えて構成されている。右側部処理部１２及び左側部処理部１３は、例えば同様の構成を有しており、順に、右側部加速度センサ２１Ｒ，左側部加速度センサ２１Ｌと、Ａ／Ｄ変換部２２Ｒ，２２Ｌと、フィルタ処理部２３Ｒ，２３Ｌと、積分処理部２４Ｒ，２４Ｌと、基準データ生成部２５Ｒ，２５Ｌとを備えて構成されている。各加速度センサ２１Ｃ，２１Ｒ，２１Ｌは、車両の前後方向と交差する方向、例えば車両の左右方向に作用する加速度の大きさに応じた電圧レベルの中央部加速度信号ＧC，右側部加速度信号ＧR，左側部加速度信号ＧLを出力する。
【００１４】Ａ／Ｄ変換部２２Ｃ，２２Ｒ，２２Ｌは、例えばローパスフィルタ等からなり、各加速度センサ２１Ｃ，２１Ｒ，２１Ｌから出力される各加速度信号ＧC，ＧR，ＧLをデジタル信号に変換して、新たに各加速度信号ＧC，ＧR，ＧLとして出力する。フィルタ処理部２３Ｃ，２３Ｒ，２３Ｌは、各Ａ／Ｄ変換部２２Ｃ，２２Ｒ，２２Ｌから出力される各加速度信号ＧC，ＧR，ＧLからノイズ成分である高周波成分を除去する。積分処理部２４Ｃ，２４Ｒ，２４Ｌは、各フィルタ処理部２３Ｃ，２３Ｒ，２３Ｌから出力される各加速度信号ＧC，ＧR，ＧLを、所定の時間区間について積分して中央部区間積分値ＶC，右側部区間積分値ＶR，左側部区間積分値ＶLを算出する。
【００１５】基準データ生成部２５Ｒ，２５Ｌのそれぞれは、例えば図３に示すように、異なる周波数が通過可能に設定された２つのローパスフィルタ３１，３２と、これら２つのローパスフィルタ３１，３２から出力される各加速度信号ＧA，ＧBを積分して、各積分値ＶA，ＶBを算出する２つの積分手段３３，３４と、積分値ＶAから積分値ＶBを減算して積分値差分ＶABを算出する積分差算出手段３５とを備えて構成されている。なお、２つのローパスフィルタ３１，３２にて通過可能な周波数に対して、例えばローパスフィルタ３１は、ローパスフィルタ３２よりも高い周波数まで通過可能に設定されており、例えばローパスフィルタ３１は３００Ｈｚ以下に設定され、例えばローパスフィルタ３２は１５０Ｈｚ以下に設定されている。
【００１６】差分演算部１４は、中央部処理部１１にて算出された中央部区間積分値ＶCと右側部処理部１２にて算出された右側部区間積分値ＶRとの差分ΔＶＲ、及び中央部区間積分値ＶCと左側部処理部１３にて算出された左側部区間積分値ＶLとの差分ΔＶＬとを算出する。衝突判定部１５は、各加速度信号ＧC，ＧR，ＧLと、各区間積分値ＶC，ＶR，ＶLと、各差分ΔＶＲ，ΔＶＬとに基づいて衝突判定を行う。起動信号発生部１６は、衝突判定部１５での判定結果に応じて、例えばエアバックやシートベルト・プリテンショナ等の乗員保護装置を作動させるための起動信号を発生する。
【００１７】本実施の形態による車両用衝突判定装置１０は上記構成を備えており、次に、この車両用衝突判定装置１０の動作について添付図面を参照しながら説明する。図４は車両用衝突判定装置１０の動作を示すフローチャートであり、図５は衝突判定処理において参照される各基準データを示すグラフ図である。
【００１８】先ず、図４に示すステップＳ０１において、中央部処理部１１の中央部加速度センサ２１Ｃから出力される中央側加速度信号ＧCにフィルタ処理を行い、ノイズ成分である高周波成分を除去する。なお、このフィルタ処理にて通過させる周波数は、例えば２００Ｈｚ以下に設定され、より好ましくは１００〜１５０Ｈｚ以下に設定されている。
【００１９】次に、ステップＳ０２において、中央部加速度信号ＧCが所定の加速度Ｇ1よりも大きいか否かを判定する。すなわち、図３に示す中央側比較部４１にて、中央部加速度信号ＧCから所定の加速度Ｇ1を減算して得た値が、ゼロよりも大きいか否かを判定する。この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０１に進む。一方、判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０３に進み、フィルタ処理後の中央部加速度信号ＧCを、所定の時間区間ΔＴ１について時間積分して、中央部区間積分値ＶCを算出する。
【００２０】また、上述したステップＳ０１〜ステップＳ０３の処理とは独立して平行に、以下のステップＳ０４〜ステップＳ０６の処理を行う。先ず、図４に示すステップＳ０４において、右側部処理部１２の右側部加速度センサ２１Ｒ及び左側部処理部１３の左側部加速度センサ２１Ｌのうちの何れか一方であって、衝突発生箇所の近傍に位置する衝突側加速度センサから出力される衝突側加速度信号ＧSにフィルタ処理を行い、ノイズ成分である高周波成分を除去する。なお、このフィルタ処理にて通過させる周波数は、例えば２００Ｈｚ以下に設定され、より好ましくは１００〜１５０Ｈｚ以下に設定されている。
【００２１】次に、ステップＳ０５において、衝突側加速度信号ＧSが所定の加速度Ｇ0よりも大きいか否かを判定する。すなわち、図３に示す衝突側比較部４２にて、衝突側加速度信号ＧSから所定の加速度Ｇ0を減算して得た値が、ゼロよりも大きいか否かを判定する。この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０４に進む。一方、判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０６に進み、フィルタ処理後の衝突側加速度信号ＧSを、所定の時間区間ΔＴ２について時間積分して、衝突側区間積分値ＶSを算出する。そして、ステップＳ０７において、衝突側区間積分値ＶSから中央部区間積分ＶCを減算して得た値を差分ΔＶとする。
【００２２】さらに、上述したステップＳ０１〜ステップＳ０７の処理とは独立して平行に、以下のステップＳ０８〜ステップＳ１２の処理を行う。先ず、図４に示すステップＳ０８において、衝突側加速度センサから出力される衝突側加速度信号ＧSにフィルタ処理を行い、例えば３００Ｈｚ以下の周波数で構成される加速度信号ＧAを出力する。次に、ステップＳ０９において、この加速度信号ＧAを時間積分して、積分値ＶAを算出する。
【００２３】また、図４に示すステップＳ１０において、衝突側加速度センサから出力される衝突側加速度信号ＧSにフィルタ処理を行い、例えば１５０Ｈｚ以下の周波数で構成される加速度信号ＧBを出力する。次に、ステップＳ１１において、この加速度信号ＧBを時間積分して、積分値ＶBを算出する。そして、ステップＳ１２において、積分値ＶAから積分値ＶBを減算して積分値差分ＶABを算出する
【００２４】そして、ステップＳ１３において、図３に示す積分値差分比較部４３にて、積分値差分ＶABが所定の閾差分値ΔＶTHより大きいか否かを判定する。この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１４に進み、図３に示す第１区間積分値比較部４４及び第１差分比較部４５にて、衝突側区間積分値ＶSが後述する所定の区間積分値αより大きいか否か、又は、差分ΔＶが後述する所定の差分値βより大きいか否かを判定する。この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０３に進む。一方、判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１５に進み、例えばエアバックやシートベルト・プリテンショナ等の乗員保護装置を作動させるための起動信号を出力して、一連の処理を終了する。
【００２５】一方、ステップＳ１３での判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１６に進み、図３に示す差分比較部４６にて、差分ΔＶが後述する所定の差分値λより大きいか否かを判定する。この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１５に進み、一連の処理を終了する。一方、ステップＳ１６での判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１７に進み、図３に示す第２区間積分値比較部４７及び第２差分比較部４８にて、衝突側区間積分値ＶSが後述する所定の区間積分値ρより大きく、かつ、差分ΔＶが後述する所定の差分値ωより大きいか否かを判定する。この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１５に進み、一連の処理を終了する。一方、判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述したステップＳ０６に進む。
【００２６】なお、図５に示すように、所定の区間積分値α，ρは、例えばα＜ρに設定され、所定の差分値β，ω，λは、例えばβ＜ω＜λに設定されている。すなわち、ステップＳ０８〜ステップＳ１２においては、衝突側加速度センサから出力される衝突側加速度信号ＧSのうち、相対的に高い周波数領域における加速度の積分値（上述した積分値差分ＶAB）が算出され、ステップＳ１３において、この積分値が所定の閾差分値ΔＶTHと比較されることで、例えば車両本体の相対的に低剛性部分に対する斜め側方衝突のように、緩慢な車両移動を引き起こす場合（ステップＳ１３のＮＯ側）であるか、或いは、例えば車両本体の相対的に高剛性部分に対する側面衝突のように、急激な車両移動を引き起こす場合（ステップＳ１３のＹＥＳ側）であるか否かを判定する。つまり、例えば車両本体の相対的に高剛性部分に対する側面衝突では、相対的に高い周波数領域に特徴的な加速度信号が発生し、例えば車両本体の相対的に低剛性部分に対する斜め側方衝突等では、例えば１００Ｈｚ以上のような、相対的に高い周波数領域に加速度信号が発生する頻度は低い。
【００２７】そして、緩慢な車両移動を引き起こす場合には、車両の側部変形が相対的に大きいと判断して、相対的に小さな区間積分値α又は差分値βを超えた時点で、乗員保護装置を起動させる。一方、急激な車両移動を引き起こす場合であっても、衝突側区間積分値ＶSと中央部区間積分値ＶCとの差が、所定の差分値λを上回るほどに大きい場合には、車両の側部が大きく変形して乗員に向かい変位していると判断して、乗員保護装置を起動させる。ただし、衝突側区間積分値ＶSが、所定の区間積分値ρを上回るほどに大きい場合には、高速での衝突が起こっていると判断して、所定の差分値λよりも小さな差分値ωにて、乗員保護装置を起動させる。
【００２８】上述したように、本実施の形態による車両用衝突判定装置１０によれば、中央部区間積分値ＶCと衝突側区間積分値ＶSとの差分ΔＶ、及び衝突側区間積分値ＶSに基づいて衝突判定を行うため、例えば車両全体が横滑りするような場合であって乗員保護装置を起動させる必要がない場合と、例えば車両の側部が大きく変形して乗員に向かい変位するような場合であって乗員保護装置を起動させる必要がある場合とを、明確に判別することができ、衝突発生から短時間であっても、適切なタイミングで乗員保護装置を起動させることができる。しかも、衝突側加速度信号ＧSから所定の周波数帯域の周波数を有する加速度成分を抽出することで、各種の衝突モードに固有の周波数特性を利用して、発生した衝突事象を詳細に分類することができ、各種の衝突事象に対して的確なタイミングで乗員保護装置を作動させることができる。
【００２９】なお、上述した本実施形態においては、積分値差分ＶABに対して、１つの閾差分値ΔＶTHを設定したが、これに限定されず、複数の閾差分値ΔＶTH1，…，ΔＶTHnを設定しても良い。この場合は、衝突側加速度信号ＧSと、中央側区間積分値ＶCと衝突側区間積分ＶSとの差分ΔＶと、衝突側区間積分ＶSとに対して、より詳細な判定基準によて衝突を判定することができ、例えばエアバックやシートベルト・プリテンショナ等の乗員保護装置を作動させるタイミングを、各衝突事象に応じて適切に設定することができる。
【００３０】また、上述した本実施形態においては、衝突側区間積分値ＶSから中央部区間積分ＶCを減算して得た値を差分ΔＶとしたが、これに限定されず、右側部処理部１２の右側部加速度センサ２１Ｒ及び左側部処理部１３の左側部加速度センサ２１Ｌのうちの何れか他方であって、衝突発生箇所に対向する側部に位置する非衝突側加速度センサから出力される非衝突側加速度信号ＧQにフィルタ処理を行い、所定の時間区間ΔＴ１について時間積分して得た非衝突側区間積分値ＶQを、衝突側区間積分値ＶSから減算して差分ΔＶを算出しても良い。この場合は、車両に右側部処理部１２及び左側部処理部１３を備えていれば良く、中央部処理部１１を省略することができ、車両用衝突判定装置１０の製作費用を削減することができる。
【００３１】なお、上述した本実施の形態においては、各基準データ生成部２５Ｒ，２５Ｌは、共に、２つのローパスフィルター３１，３２を備えるとしたが、これに限定されず、例えば、所定の周波数帯域にある周波数の信号のみを通過させる帯域通過フィルター等を備えていても良い。この場合は、帯域通過フィルターから出力される各加速度信号ＧR，ＧLの絶対値を積分して各積分値ＶGR，ＶGLを算出する。なお、上述した本実施の形態においては、衝突側加速度信号ＧSに対する積分区間を時間区間ΔＴ２とし、中央部加速度信号ＧCに対する積分区間を時間区間ΔＴ１としたが、時間区間ΔＴ１と時間区間ΔＴ２との大小関係は、特に限定されず、例えばΔＴ１＝ΔＴ２として、互いに等しい時間区間としても良い。さらに、所定の加速度Ｇ0と加速度Ｇ1との大小関係は、特に限定されず、例えばＧ0＝Ｇ1や、その他の関係であっても良い。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の本発明の車両用衝突判定装置によれば、衝突側の側部に配置された加速度センサの出力の区間積分値と、車両の中央部に配置された加速度センサの出力の区間積分値との差に基づいて衝突判定を行うことで、衝突発生から短時間であっても、エアバックやシートベルト・プリテンショナ等の乗員保護装置を起動すべきか否かを、的確に判定することができる。しかも、衝突部加速度から所定の周波数帯域の周波数を有する加速度成分を抽出することで、各種の衝突モードに固有の周波数特性を利用して、発生した衝突事象を詳細に特定することができ、各種の衝突事象に対して的確なタイミングで乗員保護装置を作動させることができる。さらに、請求項２に記載の本発明の車両用衝突判定装置によれば、先ず、基準データの大きさによって特定されただけの衝突モードに対して、衝突部区間積分値及び差分値に基づいて、より詳細に衝突モードを特定することができ、乗員保護装置の作動を適切に制御することができる。さらに、請求項３に記載の本発明の車両用衝突判定装置によれば、衝突発生から短時間であっても、より一層、適切に乗員保護装置の起動を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は相対的に高速の側面衝突における速度変化を示す図であり、（ｂ）は相対的に中速の側面衝突における速度変化を示す図であり、（ｃ）は剛性の高い位置での相対的に低速の側面衝突における速度変化を示す図である。
【図２】 本発明の一実施形態に係る車両用衝突判定装置の構成図である。
【図３】 図２に示す車両用衝突判定装置の動作を示すブロック図である。
【図４】 図２に示す車両用衝突判定装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】 衝突判定処理において参照される各基準データを示すグラフ図である。
【符号の説明】
１０ 車両用衝突判定装置
１４ 差分演算部（差分算出手段）
１５ 衝突判定部（衝突判定手段）
２１Ｃ 中央部加速度センサ（加速度検出手段）
２１Ｒ 右側部加速度センサ（加速度検出手段）
２１Ｌ 左側部加速度センサ（加速度検出手段）
２４Ｃ 積分処理部（非衝突部加速度積分手段）
２４Ｒ，２４Ｌ 積分処理部（衝突部加速度積分手段）
２５Ｒ，２５Ｌ 基準データ生成部（基準データ生成手段）
３３ 加速度比較部（衝突部加速度判定手段）
４３ 積分値差分比較部（基準データ判定手段）
ステップＳ１３（基準データ判定手段）
ステップＳ１４，ステップＳ１６，ステップＳ１７（判定手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】 車両の前後方向と交差する方向に作用する加速度を検出する複数の加速度検出手段と、前記複数の加速度検出手段のうち、衝突発生箇所の近傍に位置する前記加速度検出手段にて検出された衝突部加速度を、所定の第１の時間区間について区間積分する衝突部加速度積分手段と、前記複数の加速度検出手段のうち、前記衝突発生箇所の近傍以外に位置する前記加速度検出手段にて検出された非衝突部加速度を、所定の第２の時間区間について区間積分する非衝突部加速度積分手段と、前記非衝突部加速度積分手段にて算出された非衝突部区間積分値と、前記衝突部加速度積分手段にて算出された衝突部区間積分値との、差分値を算出する差分算出手段と、前記衝突部加速度から所定の周波数帯域の周波数を有する加速度成分を抽出して、前記加速度成分を積分して基準データを算出する基準データ生成手段と、前記基準データ及び前記衝突部区間積分値及び前記差分値に基づいて衝突判定を行う衝突判定手段とを備えたことを特徴とする車両用衝突判定装置。
【請求項２】 前記衝突判定手段は、前記基準データに対して設定された少なくとも１つ以上の所定の閾値を有し、前記基準データが前記所定の閾値を境に分割される複数の領域の何れに位置するかを判定する基準データ判定手段と、前記衝突部区間積分値及び前記差分値に対して、前記基準データ判定手段による判定結果に応じて設定された複数の所定の閾衝突部区間積分値及び閾差分値を有し、前記衝突部区間積分値が前記所定の閾衝突部区間積分値を超え、かつ、前記差分値が前記所定の閾差分値を超えた場合、或いは、前記衝突部区間積分値が前記所定の閾衝突部区間積分値を超えた場合、又は、前記差分値が前記所定の閾差分値を超えた場合に衝突と判定する判定手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両用衝突判定装置。
【請求項３】 前記判定手段は、前記基準データが所定の閾値よりも小さい場合であって、前記衝突部区間積分値が相対的に小さな閾衝突部区間積分値を超えた場合、又は、前記差分値が相対的に小さな閾差分値を超えた場合に衝突と判定し、前記基準データが所定の閾値よりも大きい場合であって、前記差分値が相対的に大きな閾差分値を超えた場合に衝突と判定し、前記基準データが所定の閾値よりも大きい場合であって、前記衝突部区間積分値が相対的に大きな閾衝突部区間積分値を超えた場合、かつ、前記差分値が、前記相対的に大きな閾差分値よりも小さく、所定閾差分値よりも大きい場合に衝突と判定することを特徴とする請求項２に記載の車両用衝突判定装置。
【請求項１】 車両の前後方向と交差する方向に作用する加速度を検出する複数の加速度検出手段と、前記複数の加速度検出手段のうち、衝突発生箇所の近傍に位置する前記加速度検出手段にて検出された衝突部加速度を、所定の第１の時間区間について区間積分する衝突部加速度積分手段と、前記複数の加速度検出手段のうち、前記衝突発生箇所の近傍以外に位置する前記加速度検出手段にて検出された非衝突部加速度を、所定の第２の時間区間について区間積分する非衝突部加速度積分手段と、前記非衝突部加速度積分手段にて算出された非衝突部区間積分値と、前記衝突部加速度積分手段にて算出された衝突部区間積分値との、差分値を算出する差分算出手段と、前記衝突部加速度から所定の周波数帯域の周波数を有する加速度成分を抽出して、前記加速度成分を積分して基準データを算出する基準データ生成手段と、前記基準データ及び前記衝突部区間積分値及び前記差分値に基づいて衝突判定を行う衝突判定手段とを備えたことを特徴とする車両用衝突判定装置。
【請求項２】 前記衝突判定手段は、前記基準データに対して設定された少なくとも１つ以上の所定の閾値を有し、前記基準データが前記所定の閾値を境に分割される複数の領域の何れに位置するかを判定する基準データ判定手段と、前記衝突部区間積分値及び前記差分値に対して、前記基準データ判定手段による判定結果に応じて設定された複数の所定の閾衝突部区間積分値及び閾差分値を有し、前記衝突部区間積分値が前記所定の閾衝突部区間積分値を超え、かつ、前記差分値が前記所定の閾差分値を超えた場合、或いは、前記衝突部区間積分値が前記所定の閾衝突部区間積分値を超えた場合、又は、前記差分値が前記所定の閾差分値を超えた場合に衝突と判定する判定手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両用衝突判定装置。
【請求項３】 前記判定手段は、前記基準データが所定の閾値よりも小さい場合であって、前記衝突部区間積分値が相対的に小さな閾衝突部区間積分値を超えた場合、又は、前記差分値が相対的に小さな閾差分値を超えた場合に衝突と判定し、前記基準データが所定の閾値よりも大きい場合であって、前記差分値が相対的に大きな閾差分値を超えた場合に衝突と判定し、前記基準データが所定の閾値よりも大きい場合であって、前記衝突部区間積分値が相対的に大きな閾衝突部区間積分値を超えた場合、かつ、前記差分値が、前記相対的に大きな閾差分値よりも小さく、所定閾差分値よりも大きい場合に衝突と判定することを特徴とする請求項２に記載の車両用衝突判定装置。
【図２】
【図５】
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図１】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００１−２７７９９６（Ｐ２００１−２７７９９６Ａ）
【公開日】平成１３年１０月１０日（２００１．１０．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０００−９４７０１（Ｐ２０００−９４７０１）
【出願日】平成１２年３月３０日（２０００．３．３０）
【出願人】（０００１４１９０１）株式会社ケーヒン (1,140)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１３年１０月１０日（２００１．１０．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１２年３月３０日（２０００．３．３０）
【出願人】（０００１４１９０１）株式会社ケーヒン (1,140)
【Ｆターム（参考）】
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